在电子电工和精密光学领域,如何从复杂的光信号中精准提取所需信息,一直是工程师和技术人员面临的核心挑战。无论是工业检测中的精密成像,还是光纤通信系统的信号保真,亦或是激光加工中的能量控制,一个看似微小却至关重要的光纤元件——光学滤光镜,都扮演着不可或缺的角色。它的选择与应用直接关系到整个光电系统的性能、稳定性与精度。然而,面对市场上琳琅满目的滤光镜类型,许多从
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概述
参数
- 透镜形状 / Lens Shape : Achromatic Lens
- 焦距 / Focal Length : 7.5 mm
- 焦距公差 / Focal Length Tolerance : ± 1%
- 中心厚度 / Center Thickness : 1.5 to 2.5 mm
- 直径 / Diameter : 5 mm
- 半径 / Radius : -23.9 to 4.6 mm
- 基底/材料 / Substrate/Material : N-LAK22, N-SF6HT
- 表面质量 / Surface Quality : 40-20 Scratch-Dig
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基于磁响应的AlGaAs纳米粒子中结构光增强二次谐波产生
我们利用结构光激发亚波长AlGaAs纳米粒子的二次谐波效应,这些纳米粒子同时支持电多极和磁多极米氏共振。泵浦光束的矢量结构能够选择性调控米氏共振模式,并控制非线性场的产生强度。实验上我们观测到圆偏振矢量光束在磁偶极共振附近产生的二次谐波增强现象,并通过数值分解基频与二次谐波场的米氏型多极矩,使观测结果与理论预测相吻合。
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高通量无标记分子指纹流式细胞术
高通通量 虾青素 无标记 单细胞分析 微流控技术 流式细胞术 拉曼光谱 湖泊红球藻 相干反斯托克斯拉曼散射
流式细胞术是生物学中用于对大型异质群体内的单细胞进行计数和分析的不可或缺的工具。然而,它主要依赖荧光标记来区分细胞,因此存在几个根本性缺陷。在此,我们提出一种基于微流控芯片的高通量拉曼流式细胞仪,以无标记方式化学探测单个活细胞。该仪器采用快速扫描傅里叶变换相干反斯托克斯拉曼散射光谱仪作为光学询问器,使我们能够以创纪录的高通量(约2000个事件/秒)获取每个单细胞在指纹区(400至1600 cm?1)的宽带分子振动光谱。作为传统流式细胞术无法实现的实用应用,我们展示了该方法在高通量无标记单细胞分析中的应用,用于分析莱茵衣藻的虾青素生产力和光合动力学。
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从大型望远镜向单模光纤高效注入:开启超精密天文学时代
仪器设备:干涉仪 高角分辨率仪器 光谱仪 自适应光学系统
光子技术在光谱仪和干涉仪等天文仪器中具有诸多优势,例如体积小巧且功能多样。但由于其工作在衍射极限条件下,这类设备与大型望远镜直接高效耦合向来是个难题。我们证明通过精确控制望远镜的非理想孔径几何形状和残余波前误差,确实可以实现与单模器件的高效耦合。在昴星团日冕极端自适应光学(SCExAO)仪器中构建了光纤注入系统,将近红外(J-H波段)光耦合至位于极端自适应光学系统和孔径渐晕光学元件下游的单模光纤。实验室中,在1550纳米波长下对衍射极限光束实现了理论最大值86%的耦合效率,该效率与斯特列尔比呈线性相关。在1250-1600纳米范围内,耦合效率波动小于30%。初步的天文观测数据显示,在H波段斯特列尔比为60%时,单模光纤耦合效率约达50%,与预期相符。其中84%时段耦合效率超过40%,41%时段超过50%。根据实验室结果推算:当达到极端自适应光学校正水平(H波段斯特列尔比>90%)时,耦合效率可超过67%(接近当前多模光纤的耦合水平);标准波前校正水平(H波段斯特列尔比>20%)可实现>18%的耦合效率;而当斯特列尔比<20%时,少端口光子灯笼成为更优选择(但需考虑信噪比和像素可用性)。这些成果为天基单模光纤高效耦合指明了路径,可应用于实现无模噪声径向速度测量仪、超长基线光学/近红外干涉仪,或未来仪器设计中更广泛地应用光子技术。
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光电信息科学与工程实验方案
1. 实验设计与方法选择:本研究采用结构光(方位角与径向偏振光束)激发AlGaAs纳米粒子的二次谐波效应。通过COMSOL Multiphysics有限元法数值模拟线性与非线性光学响应,包括本征模分析与多极分解。实验装置使用可调谐飞秒激光源进行非线性光谱测量。 2. 样品选择与数据来源:样品为定制晶圆制备的独立AlGaAs纳米盘,其特定尺寸(高度650纳米,直径935纳米)经扫描电子显微镜验证。数据源自数值模拟与实验测量。 3. 实验设备与材料清单:设备包含光学参量放大器(Hotlight Systems, MIROPA-fs-M)、Yb激光器(High Q Laser GmbH)、q板超表面、透镜组(Thorlabs AC254-200-C-ML, AC254-050-C-ML)、半波片(Thorlabs AHWP05M-1600)、滤光片(Thorlabs FELH1300, FGS900, FELH0650)、物镜(Mitutoyo MPlanApo NIR, Olympus MPlanFL N)、相机(Xenics Bobcat-320, Starlight Xpress Ltd Trius-SX694)、光谱仪(Ocean Optics QE Pro)及各类光学元件。材料为玻璃基底AlGaAs纳米粒子。 4. 实验流程与操作规范:泵浦光束经q板与偏振控制元件生成并整形后,通过物镜聚焦至纳米粒子样品。二次谐波信号由另一物镜收集,经滤光片处理后由CCD相机检测。通过调节激光波长进行光谱测量,并通过系统光谱函数实现信号归一化。 5. 数据分析方法:采用球坐标系多极分解分析散射场与SH场,结合数值模拟对比验证,并通过功率依赖性与光谱测量进行验证。
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精密仪器实验方案
1. 实验设计与方法选择:本研究采用集成微流控芯片的快速扫描傅里叶变换相干反斯托克斯拉曼散射(FT-CARS)光谱仪,实现高通量、无标记单细胞分析。该设计利用FT-CARS进行快速宽带光谱采集,并通过声流体聚焦实现精确定位。 2. 样本选择与数据来源:样本包括聚合物微球(PMMA和PS)、纤细裸藻及湖泊红球藻在不同培养条件(如缺氮环境、同位素标记)下的样本。细胞取自微生物菌种保藏中心并使用特定培养基制备。 3. 实验设备与材料清单:关键设备包含钛宝石飞秒激光器、带谐振扫描器的迈克尔逊干涉仪、雪崩光电二极管、高速数字化仪、压电换能器微流控芯片、注射泵、函数发生器、放大器及各类光学元件(如偏振分束器、滤光片)。材料包括聚合物微球、细胞培养基和同位素。 4. 实验流程与操作步骤:通过注射泵使细胞以高速(如20厘米/秒)流经微流控通道,声学聚焦确保细胞居中接受光学检测。激光脉冲激发分子振动,产生的反斯托克斯拉曼信号经检测、数字化处理及傅里叶变换后获得拉曼光谱,前向散射和明场成像用于验证。 5. 数据分析方法:数据分析包括干涉图傅里叶变换、奇异值分解提取光谱贡献、高斯拟合进行峰分析,以及评估波动性和分类准确性的统计方法。
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天文学实验方案
1. 实验设计与方法选择:本研究采用斯巴鲁日冕极端自适应光学(SCExAO)仪器将光注入单模光纤。方法包括使用相位诱导振幅调制(PIAA)光学元件进行光瞳渐晕处理,以及通过自适应光学系统进行波前控制。 2. 样本选择与数据来源:实验室实验使用校准光源进行,天基观测则针对Hydra座α星和Bootes座α星等恒星开展。 3. 实验设备与材料清单:设备包含SCExAO仪器、可变形镜、PIAA光学元件、单模光纤(如康宁SMF-28-J9)、多模光纤、光度计,以及Thorlabs和Newport等品牌的各类光学元件。 4. 实验流程与操作步骤:经波前校正后将光耦合至光纤,通过光度计装置测量耦合效率。操作流程包括光纤对准、焦比调整及跨光谱波段的数据采集。 5. 数据分析方法:基于光度测量计算耦合效率,分析涉及重叠积分及与斯特列尔比的关联。
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我们还有3 个针对不同应用场景的完整实验方案,包括详细设备清单、连接示意图和数据处理方法。
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激光二极管专用光学透镜
光学透镜
Fisba
有效焦距: 200–1700μm 材质: 高折射率玻璃,n>1.8 覆盖波长范围: 430–1600nm
Fast Axis Collimator Lenses (FACs) 是激光二极管的关键组件,确保其在生产扩展中不会成为限制因素。
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称呼
电话
单位名称
用途